浅谈汽车底盘线控技术的应用与发展

发表时间:2020/4/15   来源:《中国电业》2019年第21期   作者:巩欢笑 马龙兴
[导读] 随着汽车电子工业的飞速发展,电子控制技术正在逐渐取代传统的机械装置。
        摘要:随着汽车电子工业的飞速发展,电子控制技术正在逐渐取代传统的机械装置。
关键词:线控驱动汽车底盘线控制动线控转向
        随着汽车电子科技技术与计算机网络技术的飞速发展,更加节能且高效的线控技术出现了。大部分精确度低、笨重的机械系统将被敏感与精确的电子传感器单元和执行元件所取代,因此,汽车传统的执行机构、操纵方式、操纵机构也不可避免的将发生根本性的革命。结合汽车制动系统与线控技术而构成的线控制动系统,已经用电驱动元件取代了传统的液压或气压制动执行单元,同时将汽车驾驶员的转向车轮和转向操作之问通过控制器与信号连接起来,其中,通过控制器采集驾驶员指令、路面状况和当前车辆状态,从而确定合适的前轮转角角度,并进而实现汽车转向系统的控制智能化,因而形成了线控转向系统。一般来说,线控系统具有响应速度快、nr控性高等特性,具有非常,“阔的发展与应用前景。
1汽车底盘线控技术的现状与特征
        因为线控技术的效率比较高,从而给设计者留下了更大的设计空间,同时,使集成控制的实现也变得更容易,使汽车的总体质量得到了大大的减轻,所以不可避免的也就成为-r全球许多世界级的汽车公司竞相发展的目标。线控技术的基本特征为:执行机构和操纵机构两者没有机械联结也没有机械能量的传递,汽车驾驶员的操纵指令通过传感器件感知,采用电信等的形式通过网络传递给执行机构与电『.控制器。其中,执行机构通过利用外来的能源完成相对应的任务,而其执行的整个过程和执行结果受到电子控制器的控制与监测。汽车底盘线控技术的关键是线控驱动系统,线控转向系统与线控制动系统。
1.1线控驱动系统
        传统的汽车驱动方式一般都是通过驾驶员踩油门从而控制发动机输出的扭矩大小,但是线控驱动则是通过电子控制器依据驾驶员的要求进而控制发动机。汽车驾驶员仪仪通过踩踏板来输出一个发动机的控信号,控制发动机的信号再通过传感器传输达到电子控制器,从而控制发动机以实现驱动。线控驱动的广泛应用,使得汽车发动机控制中的一些先进功能实现起来变得更容易。例如:可变压缩比;可变气缸等等。
1.2线控转向系统
        汽车线控转向系统舍弃了转向轮与转向盘之间的机械连接装置,从而从根本上摆脱了传统转向系统所面临的种种弊端,更加方便与其它系统的集成与协调统·控制。线控转向系统主要通过转向系统、电子控制系统,转向盘系统三部分构成。与传统转向系统相比,当转向盘转动时,线控转向系统通过转向角传感器与转矩传感器将采集到的转向盘转角与驾驶员的转矩变化为电信号进而输入到电子控制器,然后电子控制器根据位移传感器与车速传感器的信号来控制转矩并反馈电动机旋转的方向,并根据生成反馈转矩、转向力模拟来控制电动机旋转的角度、转矩大小及旋转方向,利用机械转向装置来控制转向轮转向位置,从而使得汽车完全按着驾驶员所期望的路径行驶。
1.3线控制动
        线控制动系统基本E由以下三部分构成:接收单元,包含踏板行程传感器、制动踏板等等;制动控制器,通过接收车轮的各种传感器信号,踏板发出的各种信号与驻车制动信号来控制车轮的制动。制动器的制动,驻车的制动等t执行单元,包含了液压制动器与电制动器等。汽车线控制动系统的组成图如图l所示。

        汽车线控制动系统最大的优点在于:
1)线控制动系统一r以优化稳定性控制和制动防抱死功能的特性,从而大大的提高了制动效率;2)结构简单,从一定程度上减小了制动液的使用量,对环保有利;3)线控制动系统装配、测试,制造快捷简单,制动总是成模块化的结构,大大的减少机械制动部件的数量,对车厢的布置有利,同时也提高r安全性;4)更加容易加强汽车的辅助功能,能够加装各种各样的电控功能等。
1.4线控驻车系统
        线控驻车系统通过采用超声波传感单元测量停车的窄间,判断该空间的大小是否足以停放汽车,如果适合,目Ⅱ驾驶员驾驶汽车加速的向前,同时使汽车滑入后退挡,进而使汽车停放在允许停车的地方。从很大程度上提高了空间的利用效率,所以,可以说,线控驻车系统使得停车变得更加高效与便捷。
2线控技术的发展趋势
        线控技术的出现变革了传统观念中关于汽车电子的认识。一般束所,住传统的汽车中,电子系统仅仅只是作为机械系统的辅助系统,以便保证汽车存运行过程中驾驶的舒适性与控制的准确性。尽管控制技术在汽车中的应用逐渐普遍,电子控制系统在汽车中的应用比重越来越大,但是,它永远只是作为辅助系统的角色出现。随着线控技术的产生,这种现状将得到很大的改观。它大大的提高了电f系统的作用,而成为了汽车中的核心系统,汽车中的所有操纵信号不再是采用机械系统来传递了,而是采用电了.系统来控制传递。随着汽车电予技术的快速发展,汽车的发展趋势是集成化、模块化、机电一体化以及智能化。而汽车的线控技术则正好胡着这一趋势发展。汽车线控技术实质上就是将汽车的离合系统、制动系统,变速、悬架和转向系统等系统相互作用且相互结合,从而使各个子系统的性能发挥最好,以便获得汽车整体的最佳性能,提高汽车的安全性、稳定性与操纵性,使得汽车获得一定程度上的智能化,并最终达到无人驾驶的状态。笔者相信,随着汽车线控技术的飞速发展,转向、制动、油门、换挡,悬架、离合、车灯、车门、涡轮,雨刷、增压等多个领域都有可能变为线控系统的子部分。虽然线控相关技术还不是非常成熟。但是随着电子相关设备可靠程度的不断提高以及相应技术的发展,将来大部分的汽车均会采用线控技术。
3结语
        随着计算机技术与汽车电子技术的快速发展,将来汽车上大部分的系统一定会朝着集成化的趋势发展,也就是电线转向、电线驱动和集电线制动等丁一身的电子控制系统,因此,线控技术在汽车中的应用前景是非常广泛的。
参考文献
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